[发明专利]基于数字重建的矿化胶原基颅骨缺损修复体及制备方法

说明书

本发明涉及一种基于数字重建的矿化胶原基颅骨缺损修复体及制备方法，包括：获取患者的颅骨影像数据；通过阈值设置和区域增长操作，得到颅骨三维模型；创建出与颅骨缺损处匹配的内部修复曲面和外部修复曲面的曲面模型；将曲面模型导入数字模型雕刻软件中进行细节处理；将内部修复曲面和外部修复曲面缝合成封闭实体后构成修复体模型，并与颅骨三维模型做布尔运算，使所述修复体模型的边缘与缺损骨缘吻合；对修复体模型进行翻模操作，再加工出实体的模具；将矿化胶原/聚己内酯混合悬液倒入模具中成型，得到矿化胶原基颅骨缺损修复体。本发明不仅实现了修复体边缘与颅骨缺损骨缘完美的贴合，而且能引导新骨生长，保证了术后颅骨痊愈的效果。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于数字重建的矿化胶原基颅骨缺损修复体及制备方法。

背景技术

颅骨缺损大都继发于开放性颅脑损伤、手术颅内减压、肿瘤切除、先天畸形及进行性骨骼疾病等所致的病变颅骨切除术后，是颅脑术后较常见的后遗症。由于脑组织失去了正常颅骨的屏障作用而较易受伤,同时颅骨缺损将引起各种症状并且影响外观，给患者的生活和心理造成了较大损害。如果颅骨缺损直径大于3cm，将会引起如头昏、头痛、忧郁、易激怒、自制力差和焦躁不安等躯体、心理各方面的症状。大面积的颅骨缺损会造成病人头颅严重畸形并影响颅内压的生理性平衡,大气压长期直接作用于缺损区的局部脑组织可导致该部位脑组织萎缩,加重脑损伤症状。小儿随着发育颅骨缺损逐渐变大、骨缘外翻，突出的脑组织呈进行性萎缩及囊变。颅骨修复术可以避免脑组织的再次损伤，外观上达到整形效果，还可以增加大脑血流量，改善脑组织的能量代谢促进脑组织的功能恢复，治疗脑膨出，改善颅骨缺损患者神经、认知及精神方面的症状。

比较理想的颅骨修复材料要求：①无生物学活性，无抗原性，不被机体排斥以及组织反应性小、无毒；②坚固、质地轻、耐用、耐冲撞、抗腐蚀；③化学性能稳定，在组织内不被吸收、老化、不致癌；④X射线能穿透，不受磁场影响，不导热和不导电；⑤高温消毒不变形，化学灭菌不变质；⑥价格便宜；⑦易塑形，外观完美，达到骨性愈合，符合人体生理要求；⑧修复方法简便、创伤小、并发症少；⑨儿童颅骨修补还需要适应颅骨生长过程中不变形。

现有技术中公开了一种使用快速成型方法制备颅骨修复用的钛合金网板颅骨修复体的方法，是基于患者颅骨缺损部位的医学图像重建颅骨三维原型，并设计修复体曲面之后输入快速成型机中制作颅骨补片模型，并将压制后的钛合金网板修复材料与颅骨补片模型进行贴合对比，裁剪颅骨修复材料以达到与补片模型相吻合的程度。由于快速成型机的相关技术还不够成熟导致产品的精度较传统的数控机械加工精度要低很多。因此，通过此方法制备出的修复体与实际的颅骨缺损尺寸相差较大。同时由于钛合金是金属材料其缺点是：①导热、导电。因导热系数高，长期的温差变化会对脑组织产生慢性损伤。部分患者术后对冷热反应敏感,局部有慢性疼痛,皮下积液较多。②由于钛合金在影像诊断中显影，故修复术后影响CT和MRI检查。③术后部分患者有慢性切割性溃疡致颅骨修复失败。④颞窝等特殊部位修补后外观欠佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，现有快速成型方法制备的钛合金网板颅骨修复体与实际的颅骨缺损尺寸相差较大，并且存在金属材料的诸多缺陷。本发明提供了一种基于数字重建的矿化胶原基颅骨缺损修复体及制备方法，通过数字重建方法制备出精确的矿化胶原基颅骨缺损修复体。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于数字重建的矿化胶原基颅骨缺损修复体的制备方法，包括以下步骤：

S1、获取患者的颅骨影像数据；

S2、将获得的颅骨影像数据导入医学逆向软件中，设置阈值上界和阈值下界以选取颅骨而排除周围软组织，并通过区域增长操作排除未与主体颅骨连接的骨组织，得到颅骨三维模型；

S3、将所述颅骨三维模型导入逆向工程软件中，创建出与颅骨缺损处匹配的内部修复曲面和外部修复曲面的曲面模型；

S4、将步骤S3得到的曲面模型导入数字模型雕刻软件中进行细节处理；